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Resultados del proyecto europeo PVP4Grid

Las comunidades energéticas ayudan a reducir los gastos totales anuales en términos de inversión inicial para la instalación de fotovoltaica y baterías, costes asociados al consumo de energía de la red y costes fijos de mantenimiento de la instalación y de la red. El futuro y la rentabilidad económica para los usuarios de dichas comunidades depende en gran medida del precio de la electricidad del país y del diseño de tarifa.

Esta ha sido una de las principales conclusiones del workshop organizado por UNEF en el marco del PV-Prosumers4Grid (PVP4Grid), un proyecto lanzado en 2017 y financiado por la Unión Europea (programa H2020) en el que UNEF participa junto con otras 11 organizaciones de varios países europeos.

En el marco del proyecto, se ha realizado un análisis cuantitativo mediante simulación para la cual se han extraído datos iniciales de cada uno de los países, como son la localización geográfica, la temperatura o la irradiancia (en el caso de España se ha cogido Madrid), y se han calculado datos de entrada, como son la eficiencia del sistema fotovoltaico y el número de horas de funcionamiento por año, la demanda de calor y de electricidad o el coste de la energía en cada país, así como el diseño de la tarifa.

La simulación se ha llevado a cabo teniendo en cuenta un marco futuro de completa electrificación de la economía y tres escenarios posibles. Uno en el que la demanda de electricidad se satisface solamente a través del consumo de la red, sin inversiones en energías renovables ni almacenamiento; otro segundo intermedio, en el que hay instalaciones de autoconsumo e inversiones en almacenamiento, pero no existe la posibilidad de compartir la energía entre los diferentes usuarios, y un tercero en el que existen comunidades energéticas, en las que los consumidores pueden intercambiar energía entre ellos y la energía puede ser obtenida incluso de un edificio cercano en el que haya excedentes de fotovoltaica.

En el caso de España, los resultados muestran que los costes totales anuales en el caso del escenario de consumo de red son mucho mayores que en el caso de escenario intermedio, en el que hay un despliegue del autoconsumo y de las energías renovables, pero sin la formación de comunidades energéticas. Los costes totales anuales se reducen hasta un 40% menos en el escenario en el que hay comunidades energéticas.

En términos de costes totales, el uso de fotovoltaica y almacenamiento, tanto en la modalidad individual como de autoconsumo compartido, supone un ahorro para los miembros de la comunidad, produciéndose un desplazamiento de gastos de operación (mayormente el consumo de energía de la red) a gastos de inversión asociados a la instalación fotovoltaica y las baterías. Este cambio de costes de operación a inversión inicial, hacen que se reduzcan los costes totales.

Además, comparando con otros países, las diferencias de costes al incluir fotovoltaica y almacenamiento, incluso cuando no hay comunidad con el escenario de consumo de red son mucho mayores en países donde hay más horas de funcionamiento, como es el sur de Europa (España, Portugal e Italia), pero también en países donde los costes de la energía son muy altos.

Barreras existentes al desarrollo del autoconsumo

Durante el workshop, se hizo hincapié en la necesidad de trasponer las Directivas Europeas sobre comunidades energéticas al marco normativo español y se presentó el caso de la legislación griega, la cual ha desarrollado no sólo una definición concreta sobre las comunidades, sino que también ha establecido los derechos y las obligaciones de las mismas, así como las características y el carácter de cada una.

Además, con respecto al autoconsumo en España, se destacó la necesidad de armonizar y reducir los plazos de los trámites administrativos a nivel autonómico y municipal, eliminar la licencia de obras y modificar la Ley de Propiedad Horizontal, como elementos clave para impulsar un desarrollo del autoconsumo.

Enagás y Ampere Energy han firmado un acuerdo para desarrollar conjuntamente varios proyectos de I+D para la obtención de gas renovable para autoconsumo. Esta alianza se enmarca en la apuesta de ambas compañías por el desarrollo de nuevas soluciones energéticas en el proceso hacia la descarbonización.

El proyecto piloto, que se lleva a cabo en la planta de regasificación de Enagás situada en Cartagena (Murcia), es la primera experiencia de inyección de hidrógeno en una red de gas real en España. Ampere Energy ha instalado sus equipos Ampere Energy Square S 6.5 en la planta de Cartagena, que pasará a disponer de nuevas soluciones de almacenamiento y gestión inteligente de la energía.

Esta alianza abre la puerta a un pacto a largo plazo entre Ampere Energy y Enagás para emprender proyectos conjuntos de I+D de almacenamiento y servicios energéticos.

Los equipos instalados permitirán a Enagás maximizar la eficiencia energética de la planta de gasificación de Cartagena y reducir el impacto ambiental y su factura eléctrica hasta un 70%. La batería almacenará la energía proveniente tanto de la instalación solar fotovoltaica como de la red eléctrica, y monitorizará esa energía. Por medio de un software dotado de Inteligencia Artificial a través de algoritmos de aprendizaje automático y herramientas de análisis de datos, el sistema se anticipará a los patrones de consumo de la planta, predecirá el recurso solar disponible, y realizará un seguimiento de los precios en el mercado eléctrico, identificando los momentos en los que el coste es menor.

Saft ha lanzado Intelli-Connect™, una potente solución de monitorización digital que permite a los operadores de flotas de baterías monitorizar remotamente el estado de un número ilimitado de baterías de tecnología de níquel. Ideal para lugares aislados, Intelli-Connect™ presenta algoritmos avanzados de estado de carga (SOC) y estado de salud (SOH) que muestran el estado en tiempo real de las baterías en función de la temperatura, la corriente, la tensión y el nivel de electrolitos. Los operadores pueden iniciar sesión localmente o mediante una aplicación web para revisar datos, gráficos y tablas.

La solución permite pasar del mantenimiento preventivo de la batería (basado en el tiempo de mantenimiento recomendado por el fabricante), al mantenimiento según el estado real de la batería, lo que ahorra gastos operativos con un 75 por ciento menos de visitas a las instalaciones. El gasto de capital también se optimiza ya que las baterías solo se reemplazan cuando es necesario. Con baterías de níquel que ya proporcionan una vida útil larga y confiable, Intelli-Connect reduce aún más su costo total de propiedad (TCO).

Según Olivier Amiel, director de marketing de Saft, “los expertos de Saft desarrollaron el algoritmo Intelli-Connect utilizando nuestros 100 años de experiencia en baterías de tecnología de níquel. La solución ayuda a los clientes a planificar sus actividades de mantenimiento de manera más eficiente y a maximizar la vida útil de sus baterías .”

Los datos recopilados por Intelli-Connect se almacenan y analizan en Microsoft Azure una solución altamente segura en la nube, utilizada por las principales empresas industriales de alta tecnología como Total, que ofrece cifrado de datos y ciberseguridad. El dispositivo de monitoreo proporciona tres modos de conexión: conexión LAN (Ethernet), módem 2G/3G y módem satelital para ofrecer acceso instantáneo a los datos desde cualquier lugar.

Los expertos de Saft pueden proporcionar servicios adicionales analizando los datos recopilados para ayudar a optimizar la duración de la batería. Por ejemplo, si la sala de baterías se sobrecalienta, aconsejarán a los operadores que reduzcan la temperatura. O si la temperatura no es homogénea en un sistema de baterías, sugerirán ajustes de parámetros. Estos expertos también pueden usar Intelli-Connect para detectar una tensión de carga que podría causar un consumo excesivo de electrolitos.

Los 100 MW de almacenamiento de energía para Pivot Power proporcionarán capacidad flexible y fiabilidad para soportar una mayor generación de energía renovable e infraestructura de recarga de vehículos eléctricos. Sitio en Kemsley. / 100 MW of energy storage to Pivot Power will provide flexible capacity and reliability to support increased renewable energy generation and electric vehicle charging infrastructure. Site in Kemsley

Pivot Power, una empresa EDF Renewables especializada en almacenamiento en baterías e infraestructura de recarga de vehículos eléctricos, ha realizado un pedido al grupo tecnológico Wärtsilä para entregar 100 MW de almacenamiento de energía en Reino Unido. Pivot Power está desarrollando la primera red nacional del mundo de baterías a escala de red y conexiones de alimentación de alto volumen para proporcionar capacidad esencial para la recarga rápida de vehículos eléctricos. Se espera que los dos primeros proyectos en Cowley en Oxford y Kemsley en Kent estén en pleno funcionamiento antes de finales de este año. Wärtsilä apoyará los proyectos en virtud de acuerdos de servicio de 10 años con garantías de rendimiento flexible.

Las dos baterías de ion de litio de 50 MW serán los primeros proyectos completados como parte del programa de Pivot Power para desarrollar, poseer y operar hasta 2 GW de almacenamiento de energía a escala de red y conexiones de energía de alto volumen que están conectadas directamente al sistema de transmisión de Reino Unido. Los proyectos proporcionarán capacidad y fiabilidad flexibles para soportar una mayor generación de energía renovable e infraestructura de recarga de vehículos eléctricos. Se espera que el mercado del vehículo eléctrico en Reino Unido se expanda significativamente en 2020 en lo que los analistas de la industria han calificado como “el año del vehículo eléctrico”.

Este es el mayor acuerdo de almacenamiento de energía para Wärtsilä en Europa, que ha puesto su mirada en Reino Unido como un nuevo mercado clave, como parte de su plan para liderar la transición global hacia un futuro 100% de energía limpia.

Los sistemas se basan en la plataforma de software de gestión energética avanzada GEMS de Wärtsilä, que aprovecha la inteligencia artificial y el aprendizaje automático para permitir la gestión inteligente de sistemas de almacenamiento energético a gran escala, y la innovadora solución de almacenamiento modular GridSolv, que admite implementaciones de almacenamiento de energía independientes y formando soluciones híbridas con activos de generación térmica o renovable.

El contrato es el primero en anunciarse desde que EDF Renewables adquirió Pivot Power en noviembre de 2019. Forma parte del Plan de almacenamiento de electricidad del Grupo EDF en virtud del cual aspira a ser el líder en Europa con 10 GW de almacenamiento adicional para 2035. También es compatible con el Plan de movilidad eléctrica de EDF, para convertirse en la empresa líder en movilidad eléctrica en 2022 en Reino Unido, Francia, Italia y Bélgica. Más allá de esta fecha de 2022, el objetivo del Grupo es proporcionar energía para 600,000 vehículos eléctricos y 75,000 puntos de carga.

Los objetivos de Europa para 2030 implican el desarrollo de nuevos modelos energéticos, y el almacenamiento de energía va a jugar un papel central en las redes eléctricas y en la movilidad del futuro. En este contexto, los Centros Tecnológicos Tecnalia y Cidetec Energy Storage unen capacidades para desarrollar nuevas tecnologías y aplicaciones energéticas basadas en el uso de baterías para los diferentes sectores industriales y crear una de las mayores plataformas tecnológicas de Europa para la investigación y desarrollo de soluciones energéticas con almacenamiento.

Esta alianza permitirá explotar las sinergias existentes entre ambas entidades, donde Tecnalia aportará su conocimiento en integración de aplicaciones y electrónica de potencia, entre otras, y Cidetec Energy Storage su experiencia en el desarrollo de baterías avanzadas. Fruto de este acuerdo, el objetivo es constituirse en líderes europeos en soluciones en toda la cadena de valor. Ambas entidades suman sus capacidades, con más de 100 investigadores, con el reto de integrar las energías renovables en más de 20 empresas en Europa en los próximos 3 años.

La colaboración estratégica estará centrada en el desarrollo de aplicaciones de electrificación con almacenamiento energético en baterías para diversos sectores industriales, facilitando la integración de las energías renovables en la red eléctrica, la mejora de la eficiencia energética y la electrificación del transporte. Otros sectores objetivo son el aeroespacial, aeronáutico o el marítimo.

Ambos centros tecnológicos suman de esta forma sus capacidades y ponen al servicio de la industria una masa crítica conjunta de investigadores con una dilatada experiencia en tecnologías y aplicaciones del almacenamiento eléctrico, electrónica de potencia, redes eléctricas, TICs y baterías, incluyendo su diseño, prototipado, modelado y ensayo.

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Las baterías industriales tienen que ser reemplazadas completamente independientemente de su rendimiento, por lo que representan unos elevados costes fijos para aquellas compañías que utilizan baterías masivamente y tienen que hacer frente a esos costes de manera regular. MarooOn desarrolló un sistema de control de baterías que comprueba su regeneración, restauración y rendimiento, consiguiendo reutilizar la batería en lugar de tener que ser retirada y reciclada, resolviendo los problemas de las baterías degradadas. Por lo tanto, MarooOn consigue reducir los costes de las baterías y los equipos de energía.

Los productos de MarooOn integran una amplia variedad de programas para hacer que los usuarios mantengan las baterías fácilmente, sin necesidad de tener conocimientos especiales. Sobre todo, están rematados con una tecnología de carga de alta capacidad de las mejores del mundo, tecnología de descarga basada en sistemas de comunicación inalámbrica, y la última tecnología multimedia, por lo que integran un programa de restauración automática y un sistema de monitorización basado en el IoT (Internet de las cosas). Sus productos están programados para que los usuarios lean la información del estado de rendimiento fácilmente partiendo desde la unidad de celda mínima de una batería.

El sistema de monitorización de baterías de MarooOn es mantenido y actualizado con la última versión del programa (para el sistema operativo Windows) siempre que esté conectado a Internet. Los usuarios pueden conectar varios productos de forma inalámbrica a sus PC para el control eficiente del dispositivo y la gestión de sus datos. Por otra parte, las necesidades que van experimentando los usuarios sobre el terreno se van añadiendo y actualizando, de forma que sus usuarios están encantados con el sistema de monitorización de la batería.

Eun seong Shin, director de MarooOn, dijo: “dadas las circunstancias para la obtención de materias primas como el litio, el níquel y el cobalto, etc., que son cada vez más difíciles debido a la gran demanda de baterías, desde nuestra empresa impulsamos la creación de valor añadido y la prevención de la contaminación ambiental, ya que el reciclaje de las baterías contribuye a prolongar la vida útil de las mismas y la preservación de las materias primas”.

MarooOn es una empresa que proporciona una gestión integral de la batería y un sistema de mejora de la energía mediante el pulso eléctrico. Además, MarooOn desarrolló un algoritmo de predicción de la vida útil de la batería basado en sus 10 años de experiencia, sus conocimientos y en el big data acumulado de la carga y descarga de baterías, que comercializó por primera vez en el mundo.

FuturENERGY Dic.19 - Ene. 2020

En un entorno de rápido crecimiento del mercado de baterías, ya sea para almacenamiento estacionario o para aplicaciones de movilidad eléctrica, la seguridad de estos dispositivos se torna crucial, no solo en su funcionamiento diario, sino también al final de su vida útil; cuando grandes cantidades de baterías se almacenan para proceder a su posterior reciclaje. En este sentido, las tecnologías de protección térmica, acústica y contra incendios, son determinantes para garantizar la seguridad de las baterías. Contar con un especialista en estas disciplinas es, por tanto, fundamental para garantizar un funcionamiento eficiente de las propias baterías, así como la protección del entorno y de las personas. Promat, como experto mundial en protección contra incendios y aislamientos de alto rendimiento, ofrece tecnología sostenible y eficiente para este tipo de aplicaciones…

 

 

Durante la visita del presidente francés Emmanuel Macron a la planta de Saft Nersac cerca de Angulema, en la región de Nueva Aquitania (Francia), Total, a través de su filial Saft, y PSA con Opel, anunciaron su plan para combinar sus conocimientos para desarrollar la actividad de fabricación de baterías para vehículos eléctricos en Europa. Con ese fin, los socios tienen la intención de establecer una empresa conjunta llamada Automotive Cell Company (ACC).

El proyecto aprovechará el I+D de vanguardia, especialmente proporcionada por Saft, para fabricar baterías para vehículos eléctricos a partir de 2023. La tecnología utilizada ofrecerá el más alto nivel de rendimiento energético, tanto en términos de alcance y tiempo de carga, como una menor huella de carbono que el de la competencia, estableciendo un nuevo estándar en Europa.

La primera fase del proyecto se centra en I+D, incluida la construcción de una planta piloto en las instalaciones de Saft en Nersac. La instalación de la planta está programada para mediados de 2021 y representa una inversión de 200 M€. El proyecto generará alrededor de 200 empleos altamente calificados en la región de Nueva Aquitania en Francia para desarrollar, calificar y ampliar comercialmente nuevas baterías de Li-ion de alto rendimiento.

Esta primera fase desencadenará la decisión de inversión para una planta de producción a gran escala (8 GWh inicialmente, aumentando a 24 GWh más adelante) en la región norte de Alta Francia seguida de una segunda de igual capacidad en Alemania, para alcanzar 48 GWh de capacidad combinada para 2030. Eso representaría la producción de un millón de baterías al año, o alrededor del 10-15% del mercado europeo. En última instancia, se necesitarán casi 5.000 M€ para completar este ambicioso programa.

Total y Grupo PSA reconocen el apoyo de las autoridades francesas, alemanas y de la Unión Europea para el proyecto, y se espera que reciban cerca de 1.300 M€ en fondos públicos durante su desarrollo en el marco de la iniciativa IPCEI autorizados por la Comisión Europea.

Automotive Cell Company (ACC) será una empresa conjunta de 50-50 Saft y Grupo PSA/Opel para la línea de producción piloto. Durante la fase de producción comercial, la participación de Saft en ACC disminuirá al 33%.

Contexto europeo

En 2019, la Unión Europea estableció objetivos ambiciosos y vinculantes para expandir rápidamente la venta de vehículos eléctricos. Se estima que el mercado europeo de baterías automotrices alcanzará alrededor de 400 GWh en 2030, o 15 veces las necesidades actuales, lo que corresponde a más de siete millones de vehículos eléctricos. Por lo tanto, los fabricantes de automóviles europeos deben planificar su estrategia de suministro de baterías, ya que las baterías representan más de un tercio del valor agregado de un vehículo eléctrico.

La implementación del proyecto depende de la obtención de las aprobaciones de las autoridades antimonopolio pertinentes.

Ingeteam ultima el lanzamiento al mercado de su nuevo inversor híbrido INGECON® SUN STORAGE 1Play TL M. Este inversor es un equipo muy versátil, ya que además de la entrada de baterías cuenta con dos entradas más para módulos fotovoltaicos. Cada una de dichas entradas fotovoltaicas cuenta con su propio sistema de búsqueda del punto de máxima potencia, de modo que resulta idóneo para extraer la máxima cantidad de energía en instalaciones de autoconsumo solar sobre cubierta, con los módulos fotovoltaicos colocados en dos orientaciones distintas.

Por otro lado, el inversor híbrido INGECON® SUN STORAGE 1Play TL M integra un sistema de gestión de la energía EMS (Energy Management System, por sus siglas en inglés), que permite poner en práctica modos operativos avanzados, como autoconsumo, y que facilita la monitorización del sistema a través de la aplicación para smartphone INGECON® SUN Monitor. Además, la puesta en marcha y la actualización del firmware del inversor pueden hacerse cómodamente de forma remota a través de la aplicación vía PC, tablet o teléfono móvil.

Este nuevo inversor sirve tanto para instalaciones conectadas a la red como para sistemas aislados. En este último tipo de instalaciones, el inversor híbrido es el encargado de generar la red. Para sistemas conectados a la red cuenta con una funcionalidad de respaldo o back-up para que, en caso de una caída de red, las cargas críticas puedan ser alimentadas desde las baterías y los paneles fotovoltaicos.
Al igual que su antecesor, el nuevo inversor híbrido de Ingeteam es compatible con baterías de plomo-ácido y de ion-litio, siendo compatible con los principales fabricantes de sistemas de almacenamiento del mercado.

Este nuevo inversor entrará en fabricación en el mes de mayo y estará disponible con dos potencias de salida: 3 kW y 6 kW.

Las primeras unidades del INGECON® SUN STORAGE 1Play TL M estarán visibles en los stands de los principales distribuidores de Ingeteam durante la feria GENERA que se celebra en el recinto ferial IFEMA de Madrid del 5 al 7 de febrero.

Elixabete Ayerbe, de CIDETEC, en la reunión de presentación del proyecto/Elixabete Ayerbe, from CIDETEC, presenting at the kickoff meeting.

El proyecto europeo DEFACTO, coordinado por CIDETEC Energy Storage, dio comienzo el pasado 14 de enero en San Sebastián con una reunión de arranque a la que asistieron todos los socios involucrados y una visita a las instalaciones de CIDETEC. DEFACTO es un proyecto financiado por el programa Horizonte 2020 de la Comisión Europea que busca revolucionar el modo en que la industria de fabricación de celdas para baterías de vehículos eléctricos ha trabajado hasta el momento. Hoy en día las empresas incurren en importantes costes de laboratorio y personal para mejorar el diseño de las celdas y su proceso de fabricación.

En este sentido, DEFACTO pondrá en práctica un método multidisciplinar que combina trabajo de laboratorio, prototipado y modelos multifísicos multiescala. Esto permitirá, por un lado, acelerar los procesos de investigación e innovación sobre el desarrollo de celdas, optimizando su diseño y funcionalidad y, por otro, incrementar notablemente la competitividad de la industria europea.

El futuro aumento masivo en el uso de vehículos eléctricos, motivado por una reducción drástica de costes y un incremento de sus funcionalidades, generará un significativo aumento de la demanda de baterías. Los componentes básicos de las baterías, las celdas electroquímicas, suponen un importante mercado para la industria europea, estimado en 250 b€ en 2025. Por el momento, Asia lleva la delantera: China, Corea y Japón poseen la mayor capacidad mundial de fabricación. Entre tanto Europa, que también desea convertirse en un actor líder en el sector, ha puesto la innovación en el corazón de su estrategia industrial para reforzar y expandir su capacidad de fabricación de celdas. Asimismo, el continente europeo representa atractivos como la cercanía a las plantas de montaje de vehículos y la existencia de una cadena logística madura en el sector de la automoción. Para fomentar la innovación en este ecosistema industrial, la Comisión Europea financia numerosos proyectos de investigación, entre los que se encuentra DEFACTO.

Además de mejorar el posicionamiento global de la industria de movilidad eléctrica europea, DEFACTO busca fomentar y acelerar la descarbonización del transporte, ya que esta industria todavía depende en un 96% de combustibles fósiles. Esto está en línea con el propósito de la Unión Europea de lograr un sistema de transportes más inteligente y ecológico que satisfaga las crecientes necesidades de movilidad de la sociedad, a la vez que reduce las emisiones de carbono e incrementa la eficiencia energética.

DEFACTO es una iniciativa financiada por el Programa de Investigación e Innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea que cuenta con un presupuesto total de 5.988.318,75€ y tendrá una duración de 42 meses.

El consorcio que conforma esta iniciativa está constituido por trece socios: cinco centros de investigación (CIDETEC Energy Storage, la Comisión Francesa de Energías Alternativas y Energía Atómica, el Centro de Investigación y Tecnología Hellas, el Centro Aeroespacial Alemán DLR y Fraunhofer-Gesellschaft), dos universidades (Universidad Técnica de Brunswick y Universidad Politécnica de Madrid), dos industrias líder (Grupo ESI e Irizar e-mobility), tres pequeñas y medianas empresas (Sustainable Innovations Europe, Lechlanche GmbH y Avesta Battery & Energy Engineering), y un organismo de normalización (UNE), todo ello coordinado por CIDETEC Energy Storage.

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